package 代码随想录.回溯.N皇后;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 八皇后问题
 * <p>
 * 存结果其实是一个三维数组，因为我们每一种结果都是一个二维数组，还需要存多个，这里使用List<List<String>
 * Q表示皇后
 * 按照行去递归，每行放一个，只收集符合条件的结果即可
 */
public class Solution {
    List<List<String>> res = new ArrayList<>();

    public List<List<String>> solveNQueens(int n) {
        char[][] chessBoard = new char[n][n];
        for (char[] c : chessBoard) {
            Arrays.fill(c, '.');
        }
        backTrack(n, 0, chessBoard);
        return res;
    }

    //n为输入的棋盘大小
    //row是当前递归到棋盘的第几行了
    public void backTrack(int n, int row, char[][] chessBoard) {
        if (row == n) {
            res.add(Array2List(chessBoard));//收集结果
            return;
        }
        for (int col = 0; col < n; col++) {
            if (isValid(row, col, n, chessBoard)) {      //校验位置是否合法
                chessBoard[row][col] = 'Q';           //放入皇后
                backTrack(n, row + 1, chessBoard); //搜索下一行
                chessBoard[row][col] = '.';           //回溯，撤销处理结果
            }
        }
    }

    //将二维字符数字的每一行都存到集合中，返回转换后的List
    public List Array2List(char[][] chessBoard) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (char[] c : chessBoard) {
            list.add(String.copyValueOf(c));
        }
        return list;
    }

    public boolean isValid(int row, int col, int n, char[][] chessBoard) {
        //检查之前行的同一个列是否已经存在皇后
        for (int i = 0; i < row; i++) { //这是一个剪枝
            if (chessBoard[i][col] == 'Q') {
                return false;
            }
        }
        //检查45度对角线，检查左上方对角线是否存在皇后
        for (int i = row - 1, j = col - 1; i >= 0 && j >= 0; i--, j--) {
            if (chessBoard[i][j] == 'Q') {
                return false;
            }
        }
        //检查135度对角线，检查右上方对角线是否存在皇后
        for (int i = row - 1, j = col + 1; i >= 0 && j <= n - 1; i--, j++) {
            if (chessBoard[i][j] == 'Q') {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new Solution();
        List<List<String>> lists = solution.solveNQueens(4);
        System.out.println(lists);
    }
}
